How big is Gliese 229B?

Gliese 229B ist ein Paar Brauner Zwerge, Objekte, die zu massereich für Planeten, aber zu klein sind, um wie Sterne zu leuchten. Jeder der beiden hat einen Durchmesser von etwa 120.000 Kilometern, etwas kleiner als Jupiter. Diese Zahl beschreibt die Breite der jeweils sichtbaren Oberfläche, geschätzt aus dem Licht des Objekts. 2024 stellten Astronomen fest, dass es sich um zwei Objekte handelt, nicht um eines.

Größe

Ein Brauner Zwerg sammelt nie genug Masse an, um in seinem Kern die Kernfusion aufrechtzuerhalten, die einen Stern leuchten lässt. Ohne diese Energiequelle kühlt er langsam ab und verblasst.

Die Durchmesser der beiden Braunen Zwerge, Gliese 229Ba und Gliese 229Bb, sind Schätzwerte. Eine Studie aus dem Jahr 2024 ermittelte sie, indem sie Computermodelle an das gemeinsame, mit dem James-Webb-Weltraumteleskop beobachtete Licht des Paares anpasste. Sie fand Radien von etwa dem 0,81- und dem 0,85-Fachen des Jupiterradius, sodass die beiden Objekte etwa 116.000 beziehungsweise 122.000 Kilometer groß sind.

Passte man dasselbe Licht so an, als stamme es von einem einzigen Objekt, ergab sich eine Breite von etwa dem 1,17-Fachen der Jupiterbreite, also rund 167.000 Kilometer. Die Studie merkte an, dass dies für einen einzelnen Braunen Zwerg dieser Masse und dieses Alters ungewöhnlich groß sei. Das war ein weiterer Hinweis darauf, dass Gliese 229B in Wirklichkeit aus zwei Objekten besteht.

Größenvergleiche

Jeder Braune Zwerg ist etwas schmaler als Jupiter, aber etwa 34- bis 38-mal so massereich.
Jeder ist etwa so breit wie Saturn; nebeneinander aufgereiht, würden etwa neun Erden die Breite von jedem der beiden erreichen.
Die beiden umkreisen sich in einem Abstand von etwa 6,3 Millionen Kilometern, etwa dem 16-Fachen der Entfernung Erde – Mond. Wäre jeder Braune Zwerg auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, lägen sie etwa 13 Meter auseinander.
Wolf 359, ein nahe gelegener Roter Zwerg, hat nur etwa die dreifache Masse eines der beiden Braunen Zwerge, ist aber etwa 1,7-mal so breit.

Der erste Braune Zwerg seiner Art

Gliese 229B umkreist Gliese 229A, einen Roten Zwerg mit etwas mehr als der halben Masse der Sonne, etwa 19 Lichtjahre von der Erde entfernt. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer. Astronomen des Caltech und der Johns Hopkins University entdeckten Gliese 229B im Oktober 1994 mit dem 1,5-Meter-Teleskop des Palomar-Observatoriums in Kalifornien, ausgestattet mit einem bildschärfenden Gerät.

Die Entdeckung wurde 1995 bekannt gegeben, nachdem Folgebeobachtungen bestätigt hatten, dass das Objekt Gliese 229A umkreist. Ein Spektrum des 5-Meter-Hale-Teleskops in Palomar zeigte Methan in seiner Atmosphäre, ähnlich wie bei Jupiter. Das war ein eindeutiger Beleg dafür, dass es sich nicht um einen Stern handelte. Es war der erste Braune Zwerg, bei dem Methan nachgewiesen wurde, und das Hubble-Weltraumteleskop lieferte ein bestätigendes Bild.

Aus einem Objekt werden zwei

Gliese 229B umkreist seinen Stern auf einer stark gestreckten Bahn, im Mittel in etwa der 33-fachen Entfernung, die die Erde von der Sonne trennt. Die Verfolgung dieser Bahn zeigte, dass Gliese 229B etwa die 71-fache Masse Jupiters besitzt. Das war ein Rätsel, denn Modelle sagten voraus, dass ein einzelner so schwerer Brauner Zwerg mindestens 2- bis 6-mal so hell leuchten müsste wie Gliese 229B tatsächlich leuchtet.

2024 lösten zwei Teams das Rätsel. Eines von ihnen teilte Gliese 229B mithilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile in zwei Braune Zwerge mit etwa der 38- und der 34-fachen Masse Jupiters auf. Sie umkreisen einander alle 12,1 Tage. Das andere Team fand mithilfe des Keck-Observatoriums Hinweise auf das Paar anhand von Schwankungen darin, wie schnell sich Gliese 229B auf die Erde zu- und von ihr wegbewegt.